梁经伦，莫锡轩，黄杰泳，周梓炎

（东莞理工学院 机械工程学院，广东 东莞 523808）

1 引言

随着加工制造业的发展，齿轮作为一种广泛应用的机械零件，其对于测量的精度及效率的要求也越来越高。传统的测量方法普遍由于效率低、精度低、自动化程度低等缺点，越来越不能满足工业化发展的要求。而近年来，机器视觉技术逐渐被广泛应用，视觉测量技术也逐渐成熟，通过该技术实现对齿轮几何尺寸的测量，可广泛适用于零件几何参数的精密测量。目前，许多学者在直齿圆柱齿轮参数的测量提出了很多的方法，如形态学腐蚀法，canny提取边缘轮廓，Hough变换，重心法，最小二乘法拟合，三点法提取齿轮圆心，角点检测提取齿距，二维小波变换滤波去噪等[1-4]。上述方法有的处理速度较慢，有的没有全面考虑齿轮的误差，精度不高，不能比较好地适应直齿圆柱齿轮的工业自动化测量。在前人的研究上，构建视觉测量系统，提出一种相对快速稳定测量直齿圆柱齿轮参数的图像处理方案，通过实验验证，证明其有效性。

2 测量系统及流程

针对齿轮的边界定位及测量要求，设计并搭建测量系统的基本架构，其包括CMOS工业相机、远心镜头、平行光源、图像采集卡和图像处理系统，如图1所示。

图1 视觉测量系统Fig.1 Vision-Based Measurement System

为了增加对比度，提高边缘的采集精度，系统采用平行背光源照明，同时有效抑制噪声，提高图像对比度，并且齿轮盛放平台采用增透镜。镜头和相机可在适当范围内自由调节高度，从而找到最佳工作距离。……